डार्सी-वाइसबैक प्रेशर ड्रॉप कैलकुलेटर क्या है?
यह कैलकुलेटर अनुमान लगाता है कि किसी गोल पाइप से बहते हुए तरल का, पाइप की दीवार से घर्षण के कारण, कितना प्रेशर ड्रॉप (हेड लॉस) होता है। इसमें डार्सी-वाइसबैक समीकरण का इस्तेमाल होता है — द्रव यांत्रिकी (फ्लूइड मैकेनिक्स) में यही वह संबंध है जिसे लैमिनार और टर्बुलेंट दोनों तरह के प्रवाह के लिए सबसे ज़्यादा स्वीकार किया जाता है। यह टूल सार्वभौमिक है और SI इकाइयों (मीटर, किलोग्राम, सेकंड) में काम करता है।
इसका इस्तेमाल कैसे करें
डार्सी घर्षण गुणांक (f), पाइप की लंबाई (L) मीटर में, आंतरिक व्यास (D) मीटर में, तरल का घनत्व (ρ) kg/m³ में और औसत प्रवाह वेग (v) m/s में दर्ज करें। कैलकुलेटर प्रेशर ड्रॉप को पास्कल, किलोपास्कल और bar में बताता है, साथ ही मीटर में समतुल्य तरल हेड लॉस भी देता है।
सूत्र को समझें
डार्सी-वाइसबैक समीकरण है $$\Delta P = \text{f} \cdot \frac{\text{L}}{\text{D}} \cdot \frac{1}{2}\, \rho\, \text{v}^{2}$$ घर्षण गुणांक \(f\), पाइप की खुरदरापन (रफनेस) और रेनॉल्ड्स संख्या के मिले-जुले असर को दर्शाता है (इसे मूडी चार्ट से पढ़ा जा सकता है या कोलब्रुक समीकरण से निकाला जा सकता है)। \(\frac{1}{2}\rho v^{2}\) वाला भाग प्रवाह का गतिक दाब (डायनेमिक प्रेशर) है। हेड लॉस ज्ञात करने के लिए \(\Delta P\) को \(\rho g\) से भाग दिया जाता है, जहाँ \(g = 9.80665\ \text{m/s}^{2}\)।
हल किया हुआ उदाहरण
मान लीजिए \(f = 0.02\), \(L = 100\ \text{m}\), \(D = 0.1\ \text{m}\), \(\rho = 1000\ \text{kg/m}^{3}\) और \(v = 2\ \text{m/s}\): तब $$\Delta P = 0.02 \times \frac{100}{0.1} \times 0.5 \times 1000 \times 2^{2} = 0.02 \times 1000 \times 0.5 \times 1000 \times 4 = 40{,}000\ \text{Pa} = 40\ \text{kPa} = 0.4\ \text{bar}$$ हेड लॉस होगा \(\frac{40000}{1000 \times 9.80665} \approx 4.08\ \text{m}\)।
अक्सर पूछे जाने वाले सवाल
घर्षण गुणांक कहाँ से मिलेगा? लैमिनार प्रवाह (Re < 2300) के लिए \(f = 64/Re\)। टर्बुलेंट प्रवाह के लिए सापेक्ष खुरदरापन और रेनॉल्ड्स संख्या के आधार पर मूडी चार्ट या कोलब्रुक-व्हाइट समीकरण का उपयोग करें।
क्या इसमें माइनर लॉस शामिल हैं? नहीं। यह समीकरण सीधे पाइप में केवल मुख्य (घर्षण) लॉस बताता है। फिटिंग, वाल्व और मोड़ों से होने वाले माइनर लॉस को अलग से जोड़ना होगा।
वेग का वर्ग क्यों लिया जाता है? घर्षण से होने वाला दाब-नुकसान प्रवाह की गतिज ऊर्जा के अनुपात में बढ़ता है, जो \(v^{2}\) के समानुपाती है। इसलिए वेग दोगुना होने पर नुकसान लगभग चार गुना हो जाता है।
